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《东北大学》 2015年
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加热预裂花岗岩岩板挤压破坏前应力异常实验研究

赵兵  
【摘要】:本文研究预裂加热条件下花岗岩岩板挤压破坏前应力的异常变化。选取花岗岩作为实验材料,经过加工成尺寸大致相等的岩板试件,在试件表面约束情况下,对岩板进行两次高温加热,通过高温处理使其内部微裂隙滋生、孕育和发展。利用加载系统对岩板试件进行轴向加载,并对实验过程中实验力、竖向位移进行采集,得出花岗岩岩板在加载破坏全过程应力-应变曲线,并对岩板破坏前应力异常段进行分析。在对试件的高温加热处理上,选择两组试件做为对比处理,包括未经加热的试件和以较快速率进行加热的试件,标准高温处理条件为两次重复加热和冷却,第一次从0到700℃,用时300min,冷却至常温,第二次从0到600℃,冷却至常温。加热条件影响岩石内部裂隙发育情况,由于钢板对岩板表面的有效约束,高温条件下避免了岩板大裂隙的发生和试件的破坏,同时有利于微小裂隙的发展。根据分形理论自相似性,高温加热补充了岩板内部级配,完善了岩石由于人工取样而缺失的裂隙级配缺失。本实验对试件残渣进行了粗略筛选,并根据残渣颗粒大小进行了排列,加热过的试件破坏后残渣颗粒级配较为完整,细小颗粒在数目上占多数,而颗粒体积越大则数量越少。实验结果表明:高温加热预裂补充岩板裂隙级配,在充分裂解破坏模式下,岩板发生挤压破坏前,随加载时间和应变的不断增加,应力逐渐波动上升至应力曲线塑流平台,到达塑流平台后进行一次较大幅度的降低后再次回到平台值,之后进行上升式或者下降式的剧烈波动,直到到达最后一个应力峰值点后,曲线开始下,该过程应力曲线在最大值附近剧烈波动,并伴随岩石矿物颗粒的错动、摩擦声响,岩板破坏前在塑流段曲线内表现出应力异常。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU45

【参考文献】
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